I NDUSTRI 4.0 OCH DIGITALISERINGENS PÅVERKAN PÅ DEN SVENSKA TILLVERKNINGSINDUSTRIN
Högskoleingenjörsutbildning i maskinteknik & industriell ekonomi Anitha Nyirasagamba
Ndriqim Gojani
i
Program: Industriell ekonomi – arbetsorganisation och ledarskap, Maskiningenjör - Produktutveckling
Svensk titel: Industri 4.0 och digitaliseringens påverkan på den svenska tillverkningsindustrin Engelsk titel: Industry 4.0 and the impact of digitalisation on the Swedish manufacturing industry
Utgivningsår: 2021
Författare: Anitha Nyirasagamba, Ndriqim Gojani Handledare: Bo Månsson
Examinator: Magnus Bengtsson
Nyckelord: Industri 4.0, Digitalisering, Produktion, Automation, Artificiell intelligens, Maskininlärning. Robotisering, Effektivisering, Hållbarutveckling
_________________________________________________________________
Sammanfattning
Inledning:
Begreppet industri 4.0 tillkom 2011 i Tyskland under Hannovermässan och kan betraktas som den fjärde upplagan av den industriella revolutionen. Det är ett begrepp för flera teknologier och en rad koncept inom automation, process och IT världen. Industri 4.0 berör ämnesområden som bland annat Digitaliseringen, Maskininlärning, Artificiell Intelligens, Big Data-analys och Internet Of Things. Denna studie har undersökt hur den svenska tillverkningsindustrin påverkats av industri 4.0, och främst digitaliseringen, samt vilka effekter det har haft på industrier både i nutid men även framtiden.
Syfte:
Syftet med studien är att utveckla kompetens inom ett ämne som är aktuellt i dagsläge inom industrier. Studien medför en ökad kännedom och bildar en förväntad bild på hur arbetslivet kan se ut efter utbildningen.
Problemformulering:
Hur jobbar svenska tillverkningsindustrier med implementeringen av industri 4.0 samt vilka effekter har det haft på företagen?
Vad är framgångsfaktorer samt hinder vid implementeringen av industri 4.0 inom tillverkningsindustri?
Vad är sambandet mellan hållbarutveckling och digitaliseringen?
ii Metod:
Studien har använt sig av en kvalitativ undersökningsmetod med intervjuer, fält- och litteraturstudier. Detta för att kunna öka kompetensen inom ämnet samt för att sedan kunna jämföra, analysera och ta välgrundade slutsatser. Att använda sig av triangulering forskningsmetod bidrog till studiens validitet.
Resultat:
Resultatet visade att det förekommer diverse fördelar om organisationer inom tillverkningsindustrin implementerar industri 4.0, vilket även tidigare forskning visat . Dessa fördelar är högre effektivitet och produktivitet i samband med kortare ledtider, bättre informationsdelning och mer spårbarhet i produktionskedjan. Dessutom främjar industri 4.0 och digitaliseringen företagens arbete mot en hållbarutveckling, då både miljön och ekonomin gynnas. Studien kunde även konstatera att företagen med hjälp av robotar och återanvändning av material hade förbättrad resursanvändning.
iii
Abstract
Introduction
The concept of industry 4.0 was introduced 2011 in Germany during the HanoverFair and can be considered as the fourth edition of the industrial revolution. It is a concept for several technologies and a number of concepts in the automation, process and IT world. Industry 4.0 touches on subject areas such as Digitization, Machine Learning, Artificial Intelligence, Big Data Analysis and the Internet of Things. This study has examined how the Swedish manufacturing industry has been affected by industry 4.0, mainly by digitalisation, and what effects it has had on industries both in the present but also in the future.
Purpose
The purpose of the study is to develop knowledge regarding a subject that is relevant in the current situation of industries. The study entails an increased awareness and forms an expected picture of what working life can look like after the education.
Research questions
How do Swedish manufacturing industries work with the implementation of industry 4.0 and what effects has it had on the companies?
What are the success factors and obstacles in the implementation of industry 4.0 in the manufacturing industry?
What is the relation between sustainable development and digitalisation?
Method
The study has used a qualitative research method with interviews, field- and literature studies.
This helped to increase competence in the subject and to then be able to compare, analyze and make substantial conclusions. Using the triangulation research method contributed to the validity of the study
Results
The results showed that there are various advantages for organizations in the manufacturing industry to implement industry 4.0, as previous research also has shown. These benefits are higher efficiency and productivity in conjunction with shorter lead times, better information
iv
sharing and more traceability in the production chain. In addition, Industry 4.0 and digitalisation promote companies' work towards sustainable development, as both the environment and the economy benefit from this. The study also found that companies who works with robots and reuse of materials had improved their resource use.
v Förord
Vi skulle vilja uttrycka ett enormt tacksamhet till våra familjer och vänner för all den uppmuntran, support och kärlek som de har gett under uppsatsens gång. Dessutom vill vi ägna ett speciellt tack till Johan Bengtson och Greta Braun från Göteborgs tekniska college som har varit mentorer, inspirationskällor och stöd från början till slutet. Slutligen vill vi uttrycka vår djupaste uppskattning till Bo Månsson för vägledningen och att han dela med sig av sin expertis.
vi
Innehållsförteckning
INLEDNING ... 1
1.1 Problemställning ... 1
1.2 Bakgrund ... 1
1.3 Syfte ... 2
1.4 Mål... 2
1.5 Avgränsningar ... 2
TEORI ... 3
2.1 De fyra industriella revolutionerna ... 4
2.2 Digitaliseringen ... 8
2.3 Digitalisering inom den svenska tillverkningsindustrin ... 9
2.4 Industri 4.0 ... 9
2.5 Big Data analys ... 10
2.6 Artificiell intelligens ... 11
2.7 Maskininlärning ... 12
2.8 Internet of Things ... 13
2.9 Datavisualisering ... 13
2.10 Digital Automation ... 14
2.11 Hållbarutveckling ... 14
2.12 Den digitala transformationen hos små och medelstora företag ... 15
2.13 Samverkan människa – automation... 15
METOD ... 17
3.1 Val av metod ... 17
3.2 Val av teori ... 18
3.3 Genomförande ... 18
3.4 Tillvägagångssätt ... 19
3.5 Fallstudie Ericsson i Göteborg ... 19
3.6 Reliabilitet och Validitet ... 19
vii
RESULTAT OCH ANALYS ... 20
4.1 Hur jobbar svenska tillverkningsindustrier med implementeringen av industri 4.0 samt vilka effekter har det haft på företagen? ... 20
4.2 Vad är framgångsfaktorer och hinder vid implementering av industri 4.0? ... 26
4.3 Vad är sambandet mellan digitalisering och hållbar utveckling. ... 27
4.4 Tillverkningsindustrins framtid ... 29
4.5 Den digitala transformationen inom fordonsindustri ... 29
4.6 Processindustrins digitalisering ... 30
DISKUSSION ... 30
5.1 Teori och utmaningar ... 30
5.2 Metod ... 31
5.3 Etiska aspekter ... 32
5.4 Förslag på fortsatt utredning ... 32
5.5 Resultat och validering ... 33
SLUTSATS ... 34
REFERENSER ... 36
BILAGOR ... 39
8.1 Bilaga 1: Besök hos Göteborgs Tekniska College (GTC) ABB-robot ... 39
8.2 Bilaga 2: Besök hos Göteborgs Tekniska College (GTC) ABB-robot som tillverkar VR- glasögon ... 40
8.3 Bilaga 3: Virtual Reality (VR)-glasögon av kartong. Tillverkad av roboten som hänvisas på bilaga 2. 40 8.4 Bilaga 4: Besök hos Göteborgs Tekniska College (GTC) ABB-robot ... 41
8.5 Bilaga 5: Besök hos Göteborgs Tekniska College (GTC) ... 41
1
INLEDNING
1.1 Problemställning
1. Hur jobbar svenska tillverkningsindustrier med implementeringen av industri 4.0 samt vilka effekter har det haft på företagen?
2. Vad är framgångsfaktorer samt hinder vid implementering av industri 4.0?
3. Vad är sambandet mellan hållbarutveckling och digitalisering?
1.2 Bakgrund
Fjärde industriella revolutionen, även känt som industri 4.0, är ett begrepp för flera teknologier och en rad koncept inom automation, process och IT världen (Hermann, et al., 2016). Målet med denna revolution var att förkorta led och omställningstider, reducera haveri och öka flexibilitet i produktionen. Den huvudsakliga kopplingen är Internet of Things (IoT) och det innebär att varje produkt består av registrerad data som leder produkten till rätt destination i produktionskedjan (Hermann, et al., 2016). Tyskland uppfann strategin industri 4.0, för att lättare öka produktiviteten i fabriker genom ett uppkopplat produktionssystem. Inom den moderna världen är den fjärde industriella revolutionen en strategi för pågående automatisering av tillverkningsteknologin. Syftet med genombrottet som ägde rum år 2011 var att finna problem inom produktionen utan mänsklig ingripande, bra informationsöverföring samt kontrollera produktionen. Den fjärde industriella revolutionen är ett stort genombrott inom många områden såsom robotik, artificiell intelligens (AI), nanoteknik, IoT, maskininlärning med mera (Schwab, 2016). Industri 4.0 är ett väldigt aktuellt koncept i dagsläget och även framtiden då det kan tillämpas inom flera användningsområden. Maskiner som förutser haveri på egen hand är eftertraktade i diverse branscher och de möjliggörs tack vare den fjärde industriella revolutionen. Anledningen till att företag vill använda sig av robotik och automation istället för människor är baserad på ekonomiska faktorer, hållbarhetsutveckling men även ergonomiska faktorer gällande ergonomin på en arbetsplats. Människor behöver inte då genomföra arbetsuppgifter som äventyrar deras mentala eller fysiska hälsa (Öberg, 2021). Det strävas istället efter att en robot är korrekt programmerad och kan samarbeta med mänskligt ingripande. En robot saknar både tankeförmåga och känslor så roboten behöver då ställas in precis så som människan vill att den arbetar. Även arbetsroller som kan tänkas vara icke stimulerande för en individ kan då utföras av robotar (Bergqvist & Gabrielii, 2019). Monotona uppgifter kan påverka människans mentala hälsa negativt och det vill man förhindra.
2
Att robotar förenklar vardagen för människor är inte den enda fördelen med digitalisering, att vidareutveckla dagens robotar eller att ersätta gamla robotar med utvecklade robotar är minst lika viktigt. Enligt produktionsledaren Camilla Öberg så skall produktionen i Triumf Glass förbättras otroligt mycket, en gammal 55 år gammal robot skall bytas ut mot en ny robot 2021.
Den nya roboten ska klara av att producera mer glass på ett skift än vad den gamla klarade av på två skift. Detta är väldigt positivt för ekonomin hos Triumf Glass, att producera mer glass på ett skift än på två skift med hjälp av ny robot leder till dubbelt så mycket omsättning per dag.
Utöver en förbättrad produktion så har Triumf Glass möjlighet att frigöra två arbetare per skift och ge arbetarna en annan position i företaget eftersom roboten ersätter deras ingripande. Det innebär att de har råd med kompetensutveckling inom företaget istället för anställa ny personal.
Istället kan dessa personer bland annat arbeta med att höja produktiviteten på ett annat sätt, jobba med underhåll, kvalitetsförbättringar eller ägna sig åt andra värdeadderande aktiviteter inom verksamheten. Camilla Öberg påpekade även att många arbetare har skadats genom åren på grund av den gamla roboten. Ergonomin är en väldigt viktig faktor för ett företag och med hjälp av digitalisering kan skador reduceras.
1.3 Syfte
Syftet med studien är att utveckla kompetens inom ett ämne som är aktuellt i dagsläge inom industrier. Studien medför en ökad kännedom och bildar en förväntad bild på hur arbetslivet kan se ut efter utbildningen.
1.4 Mål
En studie skapas för att först och främst öka kännedom om hur industri 4.0 och digitaliseringen påverkat svenska tillverkningsindustrier, både dagens läge och framtiden.
1.5 Avgränsningar
Bestämd tid, resurser och kompetensbrist begränsar studien. Detta medför att inga nya metoder kommer att undersökas eller implementeras i studien. Nuvarande metoder som är bättre än andra metoder skall undersökas eftersom det inte finns nog med resurser och kompetens att försöka optimera en metod, eller att implementera en ny metod. Tidsbegränsningen på sexton veckor påverkar dessutom och gör att studien måste förminskas men analyseras djupgående.
De rådande omständigheterna gällande COVID-19 pandemin är ytterligare en faktor som begränsar studien eftersom konsekvensen av pandemin påverkar bl.a. vistelser hos företagen.
3
Möten med handledare måste ske digitalt och programvaror som kan komma till användning begränsas eftersom högskolan är i gul nivå, vilket innebär distansutbildning.
TEORI
Denna del kommer lyfta upp tidigare forskning kring industri 4.0 där det kommer studeras djupare kring bland annat digitalisering, svensk tillverkningsindustrins framtid, artificiell intelligence, Big data analys, Internet of things och hållbar utveckling.
Figur 1 visar hur digitaliseringen har påverkat produktutvecklingen, processutvecklingen, produktionen, markanden och kunden.
Figur 1: Digitaliseringens påverkan. Källa: Projekt Smarta Fabriker
4
2.1 De fyra industriella revolutionerna
Första industriella revolutionen
Industriella revolutionen började i Storbritannien i mitten av 1700-talet. Den utgjorde en övergång från ett jordbrukssamhälle där människor utförde det mesta av arbetet med handkraft och hjulkraft till ett industrisamhälle. Detta medförde väldigt mycket tillverkning av mekaniska hjälpmedel och tack vare de maskinella resurserna så kunde man producera flera hundra gånger fler produkter. Samhället gynnades markant av detta eftersom det innebar social, ekonomisk och politisk förändring. Forskarna förut använde ordet ¨Big bang¨ för att beskriva förändringen som revolutionen skulle skapa inom ekonomin (Strandberg, 2019). Bomullsindustrin påverkades av denna revolution och mycket järn och kol nyttjades i Storbritannien på den tiden (Schön, 2021). Stora omplaceringar av befolkningen från landsbygden till industrisamhällen skedde när ångdrivna fartyg och järnvägar blev en självklarhet i samhället, och det utgör det första framsteget inom den industriella revolutionen. Revolutionen medförde däremot inte endast positiva förändringar, i och med att vissa samhällsgrupper drabbades av arbetslöshet.
Den första industriella revolutionen pågick i cirka hundra år, där man använde sig av ångkraft och vatten för att utveckla produktionen. Textilbranschen och framför allt bomullsindustrin påverkades stort av mekaniseringen och det var grunden till början av industriella revolutionen och förändringen nådde Sverige under början av 1800-talet. Andra fasen innebar bygge av järnvägar och detta gjorde att världen reagerade och började dras med i utvecklingen (Schön, 2021).
Andra industriella revolutionen
Den andra industriella revolutionen även känd som tekniska revolutionen pågick i nästan 50 år efter den första revolutionens slut. Med denna tillkom en ökning på användandet av elektricitet och förbränningsmotorer, industriell tillverkning samt stålanvändning. Detta ledde det till att forskarna vid den tiden utvecklade kompetens inom termodynamiken som är läran av samspelet mellan energi, materia och elektricitet. Detta gynnade det som skedde inom den första industriella revolutionen eftersom järnvägar, kanaler och ångfartyg kunde utvecklas till något bättre. Påtagliga satsningar inom infrastruktur skedde då telefoni uppfanns och användningen av elkraft och kylsystem ökade (Engelman, 2021). Massproducering inom fordonsindustrin ökade de stora ländernas ekonomi vilket resulterade i att vissa länder blev politiskt mäktiga.
Sverige hade väldigt stor arbetskraft den tiden men saknade råvaror och då valde nationer som
5
USA att investera i Sverige, vilket i sin tur bidrog till att Sverige fick framfart inom revolutionen (Engelman, 2021).
Tredje industriella revolutionen
Den första och andra industriella revolutionen orienterade sig mycket inom produktion och produkter där den tredje istället innebar en utveckling från detta till kundefterfrågad tillverkning. Det var även under denna revolution som ägde rum under första halvan av 1900- talet som samhället moderniserades. Informationsspridning blev ett viktigt begrepp inom den tredje industriella revolutionen, produktion var inte lika prioriterad längre och kunden klev in i centrum. I dagens läge när frågan ¨vad innebär ordet kvalité för dig¨ uppstår, så är oftast svaret,
¨när kunden återkommer¨. Företag har varit tvungna att anpassa sig till den s.k ¨IT- revolutionen¨, där nya tekniker har implementerats. Informationstekniken användes för att automatisera produktionen, vilket medförde en bättre produktion där man kunde avlasta medarbetare, effektivisera, bli konkurrenskraftig med mera. Industri 3.0 kallas för den digitala revolutionen där processer justeras efter marknadens efterfrågan. Datorkraften förenklade manuella arbeten och det kallades datoriseringen och effektiviteten ökade (Lindholm, 2021).
Påverkan av Industri 3.0 på samhället var positiv eftersom digitaliseringen satte fart med hjälp av automation och robotisering och kunden sattes i centrum. Efterfrågan blev viktig och det är tydligt i bland annat Volvo Cars där inga bilar finns i lager utan produktionen baseras istället på en order från kunden. Mycket av arbetet kunde utföras autonomt utan mänskligt ingripande med hjälp av sensorer, VR och robotar och detta används världen runt inom tillverkningsindustrin. Den stora utvecklingen är att det gick från en robot som utförde fundamentala uppgifter till att det finns flera robotar i ett system där de samarbetar. I slutet av 1900-talet köpte människor persondatorer till sina hem vilket också utgör en del av informationssamhället och industri 3.0 och stora företag som Google slog igenom. Sedan kunde man utnyttja autonoma robotar i hemmet och inte bara i företag i form av exempelvis robotdammsugare . Även inom medicin så använde sig kirurger av robotar för att förenkla operationer och se i olika vyer som inte var möjliga förut. Industri 3.0 förde med sig otaliga mängder nya komponenter och därmed också positiva förändringar i samhället (Lindholm, 2021).
6 Fjärde industriella revolutionen
Den fjärde industriella revolutionen är en utveckling på den tredje som en digital förändring.
Tekniker som artificiell intelligens, 3D, 5G, big data och internet of things suddar ut linjer mellan den biologiska, digitala och fysiska världen (Lindholm, 2021). En kombination av data, uppkoppling och automation skall förändra och strukturera om hela samhället. Om företag vill vara konkurrenskraftiga så måste de investera i den fjärde industriella revolutionen och då krävs en hög kompetensutveckling inom alla industrier. För att bli konkurrenskraftig så krävs en ökning av produktivitet i företagen och att kunna erbjuda det kunden efterfrågar. Utmaningen inom den fjärde revolutionen ligger i att få företagen att förstå de möjligheter som de tekniska verktygen erbjuder samt att få alla att påbörja processen. Industri 4.0 medför väldigt många fördelar där företag kan ha en kontrollerad produktion, trådlöst mobilnät vilken i sin tur möjliggör att företag moderniseras och har lätt för att effektiviseras. Dessutom erbjuder den fjärde industriella revolutionen sensorer som rapporterar in data i realtid och effektiviserar maskiner kontinuerligt, algoritmer som är programmerade att dra egna slutsatser och optimera systemet, digitala prototyper, reducerad spill och ökad miljövänlighet. Tillverkningsindustrin, processindustrin och fordonsindustrin gynnas markant av denna revolution genom en koppling till automation och robotisering. Digitaliseringen leder till att företag kan reducera misstag, förkorta ledtider och öka produktiviteten. Internet of things är en viktig faktor för att industri 4.0 skall fungera eftersom produkter måste bära md sig viktig data för att bidra till självorganiserade företag (Lindholm, 2021).
Den fjärde industriella revolutionen innefattar väldigt många begrepp men AI, molntjänster, IoT, datautvinning, maskininlärning, VR, neuronnätverk, mönsterigenkänning, nanoteknik, självkörande bilar, bioteknik, materialkunskap osv, är faktorer som tillsammans kompletterar industri 4.0. När alla komponenter i en produktionskedja kopplas upp till nätet så kontrolleras processen och då kan systemet göra självständiga beslut. Utmaningar som industri 4.0 stöter på är integritetsfrågor, i både mönster/ansiktsigenkänning och upprätthållning av produktionsprocessens integritet. Företag måste se till att undvika tekniska problem för det kan leda till produktionsstopp, men allmänt så väger fördelarna med industri 4.0 mer än nackdelarna. Den utmaningen alla tycker är intressant är utvecklingen av 5G, eftersom 5G ökar åtkomsten till nätet till en lägre kostnad (Lindholm, 2021). Till skillnad från den tredje industriella revolutionen som uppstod när produktionen kunde automatiseras med hjälp av nätet, så handlar industri 4.0 om faktorer som kommunikation och data (Danielson, 2019). Detta eftersom olika människor och robotar kopplas ihop och där suddas linjer mellan fysiska, digitala
7
och biologiska system ut. På grund av denna utveckling så höjs konsumenternas krav och det krävs att företag har kompetens att utveckla sina produkter. Affärsvärlden kommer att påverkas och förändras väldigt mycket och företag kommer behöva möta utmaningarna och vara flexibla vid förändringar.
I figur 2 visas vad som var aktuellt under alla fyra industriella revolutionerna, första industriella revolutionen handlade mycket om ångdrivna fartyg och järnvägar. Andra industriella revolutionen kännetecknas av energi, elektricitet och materia. Industri 3.0 präglades av datorisering, automation och digitalisering. Industri 4.0 präglas av IoT, AI och robotisering.
Figur 2: Industriella revolutionen
I Figur 3 visas de fyra industriella revolutionerna och figuren visar hur produktiviteten och komplexiteten ökades genom åren pågrund av övergången från första industriella revolutionen till den fjärde industriella revolutionen på mindre än tre hundra år.
Figur 3: De fyra industriella revolutionerna. Källa: Projekt Smarta Fabriker
8
2.2 Digitaliseringen
Primärt definierades digitaliseringen som ett begrepp att förändra skrifter och figurer till nummerserier bestående av ettor och nollor. Detta för att kunna analysera, efterbilda och dela med sig data i hög mängd för mindre expenser (Lindholm, 2021). Sedan dess har bland annat den tekniska utvecklingen medfört att begreppet fått ny innebörd. Digitalisering berör exempelvis implementeringen av e-tjänster och e-lärande i kombination med innovationsrika IT-system, övergången till att behandla information digitalt istället för på papper samt maskintolking av likartade handlingar. När Sverige 2011 tillämpade den europeiska unionens digitaliseringsprogram, började begreppet nyttjas i allt större utsträckning. EU:s digitala program är en handlingsstrategi för att åstadkomma ett kollektiv inom digital marknad, uppnå snabbare internetanslutningar samt högre datasäkerhet inom Europa (Lindholm, 2021).
Huvudsakligen definieras digitaliseringen som ett paradigm där information i större omfång finns tillgängligt på digital plattformar och den hjälper tillverkning- och processindustrin till utveckling och framställning av moderna produkter. Dessutom verkar det som en möjliggörare för att utforma strategier på hur företag ska gå till väga gällande arbetssätt samt att hitta nya och innovativa affärsmodeller (Bossen & Ingenmansson, 2016).
Digitaliseringens påverkan på samhället är oundvikligt att missa då det idag finns till exempel datorer, mobiltelefoner, tv och elektriska avkännare . Digitala plattformar erbjuder alternativ till fysiska möten då dessa istället kan ersättas av digitala videosamtal, chatt och telefonsamtal, både för privatpersoner men även för företag (Lindholm, 2021). Digitaliseringen medför både positiva och negativa effekter för den enskilda individens vardag då den ger möjlighet att utföra ett arbete på flexibla platser som exempelvis hemifrån eller internationellt. Däremot kan det även medföra diffust arbetsliv då den ständiga tillgänglighet kan leda till helg och kvällsarbeten.
En annan aspekt som digitaliseringen har möjlighet att påverka är miljöfrågan och den globala resursutnyttjandet. Med hjälp av digitala uppfinningar kan utformning av stabil produktion och konsumtion uppnås i samhället, vilket i sin tur kan bidra till att förbättra produkters miljökapacitet och effektivisera hela systemet (Lindholm, 2021).
9
2.3 Digitalisering inom den svenska tillverkningsindustrin
Med tanke på den påtagliga påverkan som tillverkningsindustrin har på Sverige och dess BNP, utrikeshandel samt verksamheter, är den rådande digitaliseringen inom den sektorn av stor vikt.
Det som kännetecknar kollektivet inom det svenska tillverkningsindustrin är att dessa vanligtvis producerar, utvecklar och levererar avancerade produkter och service med hjälp av flexibla värdeflöden. Då en överblick av produktionen från råmaterialet till färdig produkt fås blir detta en mycket stor tillgång då det nu blir möjligt att styra dels prioriteringar men även kvalité (Bossen & Ingemansson, 2016). Digitalisering erbjuder tillverkningsindustrin möjligheten att samtala och dela med sig av information med hjälp av förbindelser av robotar och maskiner.
Ett exempel på detta är så kallade twitrande maskiner som finns inom lastbiltillverkningsindustrin, där diverse sammanslutna robotar kommunicerar genom att skicka meddelanden mellan varandra och kan på så sätt dirigera produktionsprocessen (Ahlstrand, 2020).
2.4 Industri 4.0
Industrialiseringen och kvicka informationsmetoder har resulterat i framsteg för att utveckla morgondagens generation av tillverkningsteknik. Idag går samhället mot den fjärde industriella revolutionen som även benämns som Industri 4.0 (Vaidya, et al., 2018). Grundtanken kring Industri 4.0 utformades 2011 under den årliga tyska mässan vid namn Hannover messe och har sedan dess spridits världen över. Där framkom vikten av att digitalisera industrier för att få en bättre översikt av en produkt från tillverkningen ända till marknaden. Industri 4.0 är ett realistisk koncept som inkluderar bland annat smarta tillverkningstekniker, Internet of things och molngrundad framställning (Vaidya, et al., 2018). Målet med industri 4.0 är att med hjälp av insamlad och utvärderad data, utforma smidigare och kvickare förlopp för att uppnå högkvalitéprodukter till en lägre kostnad. Det här leder följaktligen till en högre produktionseffektivitet, förbättrad lönsamhet och bättre utnyttjande av arbetskraften för att slutligen ge de bättre konkurrenskraft gentemot de andra företagen (Rüßmann, et al., 2015).
Inom industri 4.0 framlyfts internet of things (sakernas internet) som en fundamental beståndsdel då den möjliggör att produkter genom programmering och informationslagring kan leda till att industrier kan samordna på egen hand utan människlig hjälp och effektiviserade transporttekniker (Lindholm, 2021). Enligt företaget ABB innebär industri 4.0 att digitalisera hela informationsflödet och öka automationen (Magnusson & Seger, 2021), för att sedan
10
validera och verifiera innan man skickar vidare till kunden. Det som skiljer den fjärde industriella revolutionen från den tredje är att under den tredje industriella revolutionen så hade företagen små enheter som inte var uppkopplade till nästa robotcell och man hade inte en översikt på flödet som företagen har nu under industri 4.0. Spårbarhet och kvalitetskontroll har även utvecklats väldigt mycket under senare tid, där företagen använder sig av informationsbärande robotar (Magnusson & Seger, 2021).
Teknologier blir allt mer komplexa och processer likaså, samtidigt som produkter blir allt mer individualiserade och upptäckningscykler och förnybara resurser blir begränsade. Dessutom utgör globaliseringen en stor påverkan då den erbjuder möjligheter i vissa delar men också begränsningar och konkurrens i andra. Dagens företag har automatiserade processer som är trådlösa och säkra vilket möjliggör industriell automation av företag i en större skara.
Lanseringen av industri 4.0 påverkar samhället på olika sätt. Med smart produktion förbättras graden av effektivitet eftersom det ger en möjlighet att upptäcka fel i tidigare skedde under produktionen, samtidigt som man kan hitta lämplig lösning (Rüßmann, et al., 2015).
Det finns fyra grundprinciper inom industri 4.0
Förmågan hos olika enheter och människor att kommunicera via internet of people (IoP) (Bonner, 2017).
Industri 4.0 ger en tillgänglighet av information till diverse operatörer. Detta medför i sin tur till att operatörerna har möjlighet att fatta beslut eftersom det finns en samling av information från olika punkter i tillverkningsprocessen. Utöver det erbjuder det en chans till att förbättra produktionens prestanda. (Bonner, 2017).
Medförande till enkla problemlösningar genom att hjälpa människor med komplicerade uppdrag (Marr, 2016).
Försöka få maskinerna att utföra uppdragen så autonomt som det går, maskinerna skall kunna klara sig utan mänskligt ingripande så mycket som möjligt. Möjlighet till nödstopp vid störningar skall finnas (Gronau, et al., 2016).
2.5 Big Data analys
Big data är stora mängder data som lagras och kräver specifika strategier för att behandla.
Prövningen ligger främst i att skaffa, spara, dela, distribuera, undersöka samt att presentera den stora mängden data. För att handskas med detta används olika slags dataprogram som drivs alla
11
samtidigt på hundra till tusentals olika servar. Big datahantering utförs genom mycket omfattande databaser, datalager och datautvinning. Massvis med information från diverse källor samlas in och utarbetas i datalager eller informationslager, för att på så sätt kunna förenkla och analysera de annars komplexa datamängderna. Big data utgör en stor funktion i dagens samhälle då den exempelvis hittas i söktjänster så som Google och Yahoo samt i sociala medier så som Instagram, Twitter och Youtube (Lindholm, 2021) .
2.6 Artificiell intelligens
Alan M. Turing utgör en grundpelare inom Artificiell intelligence ( AI), då han utifrån skildring av en sammankopplad maskin, Turing maskinen, kunde utforma en underlag för forskning kring datorers potential och dess hinder. Han lade även grunden för det som kallas för turing testet som utgick ifrån att forma en dator så smart så att en observant av en konversation mellan en dator och en individ inte kunde särskilja vem som var datorn och vem som var människan. Om man kunde utforma ett sådant system, ansågs det vara intelligent (Balkenius, et al., 2021).
Genom att efterlikna hjärnans förmåga att planera, lära sig ny kunskap, sunt förnuft, dra slutsatser, problemlösning på ett konstgjord sätt, så är artificiell intelligens framtiden (Balkenius, et al., 2021). AI är en samling av matematik, filosofi, lingvistik, psykologi, hjärnforskning, kognitionsvetenskap, informationsteknik och datalogi, det är en del tunga begrepp som kompletterar termen ¨Artificiell intelligens¨. Huvuduppgiften för AI som skapades på 1950-talet är att lösa problem genom att styra en maskin så att den utför handlingar som människor vill att den utför för att uppnå ett mål. Utmaningen inom AI är att förklara för roboten det roboten förväntas utföra. Genom att lagra information i en databas, så hjälper detta roboten att dra slutsatser. Forskningen befinner sig fortfarande på en stadie av undersökningar när det gäller att konstruera robotar som kan tänka självständigt. Eftersom det redan är känt hur en robot programmeras att följa instruktioner som har matats in av programmeraren så strävas det efter att utveckla och få en robot att kunna lösa nya oförväntade problem genom att dra lärdom av sina erfarenheter. Första officiella testet av att få roboten att dra lärdom av sina egna erfarenheter var när Arthur L. Samuels försökte få roboten att komma ihåg flera pjäspostioner på bräder och olika utfall av ett spel. Det räcker inte bara med att memorera tidigare sekvenser, det gäller även att lära ut roboten slutsatsdragning när det förekommer flera observationer av samma fenomen.
12
Mönsterigenkänning är viktigt inom AI, där roboten skall utnyttja två tvådimensionella bilder som är tagna av kameror och skapa ett tredimensionell bild av omgivningen. Ljusförhållanden, avstånd och olika vinklar är en utmaning för en självstyrande maskin eftersom hjärnan har en så bra förmåga att agera trots att dessa faktorer alltid är inblandade i människans vardag. Detta är svårt att efterlikna och programmera in i maskinen så det kommer att vara en utmaning för framtiden. En dator har inte miljontals nerver som samspelar och bildar en helhetsbild, så att efterlikna något som kräver nervceller i en dator utan nerver kommer att vara svårt. Även språkförståelse behöver utvecklas hos datorer även om forskningen har kommit långt inom att översätta ett språk till ett annat språk genom automatisk översättning.
Det har varit stora framsteg inom AI eftersom forskningen försöker få roboten att förstå stora datamängder och olika metoder för att extrahera information som är relevant. En dator skall kunna extrahera viktig information från textdatabaser med flera hundra miljoner ord och känna igen objekt i en miljö där många olika föremål är inblandade. Som t.ex. när det gäller självkörande fordon som kommer att vara väldigt aktuellt i framtiden, så kommer objektigenkänning vara vitalt. 3D-bilder av omgivningen runt omkring ett fordon och exakta kartor kommer göra att fordon kan köra utan att vara ett hot, men många etiska problem kommer att uppstå.
2.7 Maskininlärning
Maskininlärning är ett område inom samlingsnamnet AI som används vid hantering och analys av olika sorts data (Danielsson & Lindström, 2021). Det är en metodik för att lära datorer att välja rätt och lösa uppgifter även om datorn inte är programmerad med instruktioner.
Huvudområdet inom maskininlärning är mönsterigenkänning och statistik datorseende, mönsterigenkänning används för informationsutvinning och sökandet efter mönster i stora datamängder.
Det finns tre kategorier inom maskininlärning (Danielsson & Lindström, 2021):
Övervakad inlämning.
Oövervakad inlärning.
Förstärkt inlärning.
13
Övervakad inlärning betyder att programmeraren tränar en utgångspunkt i en datamängd och försöker förfina en algoritm. Det är på förhand ett känt svar som är rätt och det strävas efter att optimera algoritmen.
Oövervakad inlärning betyder att det inte finns ett känt svar och därför strävas det efter att kategorisera icke kategoriserade data. Det går inte att rätta sitt arbete med denna funktionen och syftet är att upptäcka ett okänt datamängd.
Förstärkt inlärning betyder att mjukvaror provar sig fram till rätt lösning tills det blir rätt, detta är en bra funktion för att förstärka beteende som leder till bra resultat och försämrar ett beteende som leder till dåligt resultat. Systemet behöver inte tillgång till preparerad data för att förstärkt inlärning skall fungera.
2.8 Internet of Things
Internet of things (IoT) kännetecknas som nätverkssammankopplningar av vardagliga objekt, som vanligtvis är utformad med hög och närvarande intelligens (Xia, et al., 2012). Dessa vardagliga objekt kan bestå av transportmedel, kläder, elektronik, datorer och telefoner som tillsammans inhämtar uppgifter från sin närmiljö, kombinerar de för att sedan omvandla och framföra den i verklig tid och sedan överföra den vidare (Anon., 2021). Internet sammankopplar idag många miljarder komponenter och den förväntade utvecklingen tyder på att dessa komponenter är år 2020 cirka 50 miljarder globalt, av vilken 300 miljoner finns i Sverige. Det IoT främst erbjuder, är att sammansmälta enskilda objekt med andra genom välutvecklade system. Detta resulterar i sin tur i en spridning av nätverk bestående av komponenter som är i kontakt inte bara med människor men även andra komponenter. Med hänsyn till den rapida utveckling inom bakomliggande teknik medför det att IoT bidrar till utvecklingen av moderna applikationer som hjälper till att förbättra livskvalitén (Xia, et al., 2012).
2.9 Datavisualisering
Visuell redovisning av stora mänger data tolkas bättre av människor än sifferinformation. Syftet med datavisualiseringen är därmed att på ett enklare sätt kunna tyda stor mängd data erhållen från exempelvis närmiljön eller från en superdator. Innan dess att självaste åskådliggörandet äger rum, förädlas informationen med hjälp av interpolationer, omvandling och sortering för att
14
avslutningsvis skapa självaste visualiseringen som för det mesta genomförs med hjälp av diverse metoder från datorgrafisk. Det skapas då olika sorters bilder som beroende på information i frågan ska underlätta för den som läser den att tolka. Dessa bilder kan komma i form av olika simpla diagram bestående av exempelvis staplar och grafer, till mer komplexa redogörelser som exempelvis panoramadata från satelliter, medicin anteckningars volymdata eller processberäkningar från olika tekniker. Vanligtvis nyttjas färger i bilderna och för det mesta förekommer ordningen av bilderna för att tydliggöra föränderliga utveckling (Anon., 2021).
2.10 Digital Automation
Med utbredningen av industri 4.0 och framfarten av smarta fabriker innebär det flera möjligheter men också utmaningar för svenska industrier. Idag tar allt fler företag steget till uppkoppling av maskiner inom processindustriell IT samt att gå ifrån det traditionella arbetssättet bestående av fysiska produkter och går nu istället mot den digitala handel (Kjidderö, 2021). Den stora effekten av detta är att företag nu kan anpassa sig till kundens specifika efterfrågan och genom att digitalisera varje separata etapp av ett flöde, skapas en ny affärsmodell som kan tillföra en förenklad produktionskedja vilket i sin tur kan leda till en ökad leveranskapacitet. Utöver detta ger digital automation företagen en chans till bättre uppsyn och uppföljning av olika processer då spårbarheten och datainsamlingen tillkommer, vilket i sin tur kan leda till en grund för att bättre informations och kunskapsdelning. Inom digital automation kan företag använda sig av diverse automationsverktyg så som Robotic Process Automation (RPA). Detta verktyg utförs genom att en mjukvara utbilda en robot eller så kallad digital medarbetare så att denne kan genomföra en serie av sedvanliga, dataladdade och rutinmässiga sysselsättningar. Genom knapptryckningar och klick kan roboten utföra arbetet året om och utan pauser. Här frigörs dessutom arbetskapaciteten så att den kan användas till att utföra andra värdeadderande aktiviteter och därmed bättre resursutnyttjande för organisationen (Kjidderö, 2021).
2.11 Hållbarutveckling
Hållbarutveckling berör hur samhället ska arbeta mot en “utveckling som tillfredställer dagens behov utan att äventyra kommande generationer möjligheter att tillfredsställa deras behov”
(Elvingson, u.d.). Här definieras det ur tre olika infallsvinkel gällande ekologisk, ekonomisk samt social hållbarhet. Det är viktigt att beakta hållbarutveckling utifrån ett globalt
15
förhållningssätt men eftersom det är ett så komplext begrepp som kan tolkas olika av diverse individer, har olika länder och organisationer utformat egna riktlinjer. Dessa liklinjer baseras för det mesta från det globala målen så som Agenda 2030. Den 25 september 2015 beslutade 193 medlemsländer inom FN att arbeta mot gemensamt uppsatta ekologiska, ekonomiska och sociala hållbarhetsmål som ska åstadkommas inom en 15 årig tidsintervall, alltså år 2030.
Denna agenda består av 169 delmål som härstammar från 17 globala mål. Bland de globala målen ingår exempelvis att det inte ska finnas någon fattigdom ( global mål 1) tillgång till en bra utbildning för att främja livslång lärande (mål 4), garantera hållbar konsumtion och produktionsmönster (mål 12) samt att vidta omedelbara åtgärder för att bekämpa klimatförändringen och dess konsekvenser (mål 13) (Elvingson, u.d.).
2.12 Den digitala transformationen hos små och medelstora företag
Eftersom den snabba tekniska utvecklingen i samhället är det en stor fördel om företagen ligger i framkant med installationen av den nyaste tekniken. Ett företag som har mindre än 250 medarbetare och en balansomsättning som inte överstiger 43 miljoner euro samt en årlig omsättning mindre än 50 miljoner euro, betraktas som små och medelstora företag (SME:er) (Östberg, 2020). För SME:er visar det sig råda en stor prövning när det kommer till att konvertera till en digital industri. Skiljaktligen från de stora företagen som har förståelse för vikten av digital transformation, råder det en stor utmaning för SME företagen som i dagsläget är långt efter i utvecklingen (Östberg, 2020). Detta pågrund av att de besitter begränsade resurser gentemot de stora företagen, och för att SME företag ska implementera en teknik, behöver de säkerställa att detta kommer att generera vinst. De tar alltså inte lika stora risker som de andra företag utan implementerar teknik som redan visat sig vara lyckad koncept. I om med detta blir de aldrig pionärer inom innovationstekniker utan är beroende av andra.
Dessutom tenderar SME företag att sakna kunskap kring de fördelar som implemeteringen av digitala hjälpmedel bidrar med (Östberg, 2020).
2.13 Samverkan människa – automation
Samarbetet mellan människa och robot är nyckelfaktor inom digitalisering eftersom tekniken som implementeras måste anpassas till människan. För att uppnå hög säkerhet och användarvänlighet så behöver den nya tekniken anpassas till människans fysiska- såväl som kognitiva förmågor. Med hjälp av automation ökas effektiviteteten och antal fel minskas samtidigt som upplevelseförmågan blir positiv.
16
Viktiga begrepp inom samverkan mellan människa och automation
Automationsnivåer – Nyckeln är att skapa eller utveckla någonting som avlastar människan, i exempelvis Volvo så finns det flera monteringsstationer som sliter på arbetarnas kroppar. Om människor där använder sig av olika typer av hårdvaror och mjukvaror så använder de sig av automation (Berglund, 2018). Fysisk automation kan användas för att hjälpa människan med t.ex. bärhjälp. Kognitiv automation är för att hjälpa människan att komma ihåg t.ex. vilka skruvar de skall använda och vart de skall sitta. Det finns olika grader av automation då företag pratar om manuell och automatiska stationer och andra vill implementera semi-automatiska balanser (Berglund, 2018).
Inom fysisk automation så finns det flera nivåer, när en montör skall montera en skruv så kan montören göra det på väldigt olika sätt. Exempel på detta kan vara att människan gör det med handen, använder en skruvmejsel, en skruvdragare eller så kan en robot skruva in skruven. Dessa lösningar är olika nivåer på fysisk automation för att hjälpa montörer, som även kan leda till bättre resultat eftersom det går snabbare och det reducerar misstag (Berglund, 2018). Det finns också olika grader av kognitiv automation och en skruv kan användas som pararell även där. Montören kan skruva skruven av egen erfarenhet, med hjälp av bruksanvisning eller manual, med en kod som visar var och hur skruven skall sitta och med vilken kraft den skall skruvas. Sista nivån kan vara ett system som säger till ifall skruven har blivit sneddragen. Uppgiften är samma men lösningarna skiljer sig åt och även här effektiviseras resultatet (Berglund, 2018).
I figur 4 visas en kombination av fysisk och kognitiv automation, ju mer automation företagen använder desto bättre mår kroppen.
Figur 4: Kombination av fysisk och kognitiv automation. Källa: www.edig.nu
17
Olika uppgifter kräver olika lösningar, t.ex. vid vissa arbetsuppgifter behöver kroppen avlastas och vid andra arbetsuppgifter så behöver knoppen avlastas. Där arbetaren skall använda hjärnan så behövs verktyg för att förenkla för knoppen och där arbetaren skall användas musklerna så behövs verktyg för att förenkla för kroppen. En metod för att mäta resultatet efter automatisering är att analysera effektivitet, kostnad och kvalitet (Berglund, 2018).
Cobots – Cobots är smeknamnet på colloborative robots som kan användas för att öka flexibilitet i en tillverkningsprocess. Robotarna samarbetar med människan och avlastar tunga arbetsmoment.
Adaptiva system – Adaptiva system är system som självständigt anpassar sig efter varje situation. T.ex. en så kallad colloborative robot som anpassar sig efter plötsliga rörelser från människan.
Samverkan människa – automation brukar implementeras i fordonsindustrin eftersom det är en bransch som inte alltid kan automatiseras till hundra procent. Inom andra branscher kan företagen automatisera sin tillverkningsprocess fullständigt men t.ex. i Volvo så är det svårt eftersom en hel bil kan inte tillverkas av robotar, det finns delar människan måste göra.
METOD
I vetenskapliga uppsatser kan olika metoder användas för att besvara syftet och frågeställningarna. Dessa metoder kan vara både kvalitativa men också kvantitativa. Kvalitativa metoder grundar sig vanligtvis i en uppfattning och insikt, snarare än en förklaring, medan de kvantitativa metoderna oftast berör undersökningar och analys av ett specifikt ämne eller material. En kvantitativ metod handlar på så viss mer om siffror och att uppmäta samt studera frekvensen av olika inträffande (Senniksen, u.d.).
3.1 Val av metod
Denna studie grundar sig på en kvalitativ vetenskaplig metod där litteraturstudie, Fallstudie på Ericsson i Göteborg samt intervjuer har utförts. Detta med avsikten att på ett så lämpligt sätt som möjligt samla in data kring hur digitaliseringen påverkat olika tillverkningsindustrier i Sverige (Bryman, 2008).
18
3.2 Val av teori
Industri 4.0 är ett omfattande begrepp bestående av många olika ämnesområden. Under denna studie valdes det att inriktas mot digitalisering inom tillverkningsindustrier där begrepp som bland annat internet of things, big data analys, maskininlärning och artificiell intelligence förklarades. Dessutom tas andras begrepp upp som förklarar olika industri områden som kan kopplas till denna studie och dess frågeställningar.
3.3 Genomförande
Denna studie är utformad med hjälp av en kvalitativ metod genom litteraturstudier, intervjuer med företag i Göteborg och fallstudie hos Ericsson i Göteborg. Beslutet att använda en kvalitativ metod var för att på ett lämpligt sätt kunna samla in empiri för att få en bättre inblick på hur industri 4.0 påverkat de svenska tillverkningsindustrier. Arbetsgången inledes med att formulera ett förslag kring det ämne som skulle studeras för att se om det var lämpligt att genomföra. Därefter kontaktades diverse företag med mål att möjligtvis kunna genomföra studien tillsammans med de, där det till slutade med ett samarbete med Göteborgs tekniska college (GTC) och deras projekt kring smarta fabriker. Utöver det kontaktades Borås Högskolan för en handledare för vidare diskussion. Nästa steg blev att skriva planeringsrapport där avsnitten inledning, metod och tidplan i form av ett Gantt-schema ingick. Första viktiga steget i samband med planeringsrapporten var att avgränsa studien och hitta lämpliga nyckel ord. På grund av de rådande omständigheterna kring COVID-19, så var digitala möten och intervjuer mer lämpliga än fysiska möten. Litteraturstudie var en viktig faktor för att samla information till bakgrunden som presenteras i avsnitt 1.2 och teorin som presenteras i avsnitt 2. Nästa steg var att intervjua olika företag med hjälp av en handledaren för att samla in empiri.
Vetenskapliga artiklar i samband med intervjuer kombinerades för ett så komplett studie som möjligt. Syftet med arbetet var att öka kompetens inom ett aktuellt ämne i dagensläge och även framtiden, genom att utbilda sig inom ämnet industri 4.0 så blir en ingenjör attraktiv för alla industriföretag som är ledande inom digitalisering och automation. Fallstudie användes för att forma studien och med hjälp av problemställningen som är presenterad i avsnitt 1.1 så var det tydligt vad som skulle fokuseras på och studeras vidare.
Den fjärde industriella revolution är ett väldigt brett ämne och identifiering av relevant information var en utmaning. Det är många begrepp som motsvarar väldigt mycket information och därför beskrivs många begrepp i bakgrund och teori avsnittet. För att hitta relevant
19
information så användes både svenska och engelska nyckelord, nyckelorden förenklade sökningen via internet och bra vetenskapliga artiklar kom upp. Resten av litteraturstudien bestod av böcker, rapporter och olika pålitliga webbsidor.
Efter undersökning av ämnet industri 4.0 och alla olika begrepp som i kombination skapar en optimal produktionskedja, undersöktes alla fyra olika industriella revolutionerna för att få en inblick av bakgrunden till industri 4.0.
3.4 Tillvägagångssätt
Under rådande omständigheter har kontakt via zoom och andra digitala plattform används för att utföra arbetet. Med hjälp av planeringsrapporten som utformades i början på arbetet har det underlättat att veta vad som bör göras. Dessutom noterades en dagbok under studiens gång för att enklare följa upp vilka mål som uppnåtts och vad som behöver förbättras.
3.5 Fallstudie Ericsson i Göteborg
Syftet med fallstudien på Ericsson i Göteborg var att få en större inblick på hur industri 4.0 fungerade i praktiken. Där framkom information kring smarta fabriker och dess påverkan på ett företags produktivitet, effektivitet och hållbarhet. Hur interaktionen mellan människor och maskiner fungerade i praktiken studerades och analyserades under fallstudien Dessutom samlades mer empiri kring digitalisering inom tillverkningsindustrin för att använda vid besvarandet av studiens frågeställningar.
3.6 Reliabilitet och Validitet
Reliabilitet beskriver hur pålitlig en mätmetod I en undersökning är. Här framlyfts vikten att se till att mätinstrumenten, mätmetoden eller undersökaren inte tillför variationer eller slumpmässiga fel (Josefsson, 2006) . Det ska strävas efter att utföra ett arbete som kan göras av någon annan och komma fram till samma resultat (Josefsson, 2006).
Validitet betyder att utforma en god metod som säkerställer att det som ska undersökas är det som undersöks. Här är det alltså av stor vikt att utforma och designa en vetenskaplig metod som besvarar frågeställningen och syftet med undersökningen på ett lämpligt sätt (Josefsson, 2006).
20
3.7 Källkritik
Källkritik avser kompetensen att samla information och sedan vardera källans tillförlitlighet baserat på avsändaren, syfte och budskap (Anon., 2016). Denna studie har tagit hänsyn till detta då all information som anges är noggrann granskat. Studien anger endast information som är vetenskapligt bevisat och som hämtats från bland annat studentlitteruren och andra vetenskapliga artiklar inom det givna området.
RESULTAT OCH ANALYS
Under denna del kommer studiens frågeställningar att besvaras för att sedan göra välgrundade analyser.
4.1 Hur jobbar svenska tillverkningsindustrier med implementeringen av industri 4.0 samt vilka effekter har det haft på företagen?
De svenska företagen försöker analysera kundkraven som finns inom branschen för att sedan anpassa sin affärsmodell efter kundernas krav (Magnusson & Seger, 2021). Svenska tillverkningsindustrier vill skapa ett kundvärde eftersom deras kunder då kan fakturera sina kunder. Vissa företag har redan färdiga robotar och elmotorer som är digitaliserade och då är det viktigt att analysera vad roboten kan användas till. Dessa företag vill hitta nya produkter som kunderna vill köpa och samtidigt reducera kostnaden, det är otroligt viktigt att ha en affärsmodell innan man kan skapa tekniska förutsättningar (Magnusson & Seger, 2021). Ett mål är att förkorta ledtider vilket leder till kortare processer och det leder till mindre utgifter, när processerna förkortas så vinner företaget mer effektiv och lönsammare.
Enligt strategi ingenjören på Volvo Cars Mohamad Abosh så har den fjärde industriella revolutionen tvingat många stora industrier att ställa om drastiskt. När det introducerades för ungefär 4 år sedan så var det inte många som tog det på allvar eller förstod vad det innebar.
Däremot insåg de att för att klara av konkurrensen samt vara attraktiva arbetsgivare så var industrierna tvungna att inse att de måste börja jobba med industri 4.0 (Mohamad, 2021). De flesta trodde i början att industri 4.0 var enbart en ny teknik, men idag är det ett faktum att man inte behöver ha ny teknik för att jobba med den fjärde industriella revolution. Första steget är att förändra sitt tankesätt och utnyttjar den data och de verktygen som finns idag. Data som redan genereras från produktionsutrustningen bör utnyttjas eftersom den data har visat sig vara väldigt värdefull. På grund av bristande kunskap kring analysverktygen så har man inte kunnat
21
analysera data i mängder fram tills t.ex. Microsoft Power BI blev tillgänglig för även ¨normala¨
människor. Eftersom data är abstrakt och inget man kan ta på så har det varit svårt för produktion och verksamheter att förstå hur och vad skall göras med det. Tack var verktygen som kommit i samband med industri 4.0 så är har det blivit enklare att förstå och nyttja den tillgängliga data. Många nya tekniker har öppnat upp möjligheter för fabrikerna, verktyg som VR-glasögon har använts för att utveckla spelvärlden. Men idag så använder industrier det till att t.ex. titta på virtuella kartor för fabriker samt att observera och utvärdera nya utrustningar utan att nödvändigt viss ha det på plats. Drönare klassades oftast som hobby pryl, idag används drönare till att göra inspektioner på byggnaden. Det som klassades som leksaker innan, används idag på ett professionellt sätt för att förbättra företagens resultat och minska kostnader. Volvo Cars påverkades av industri 4.0 och var tvungna att anställa nya människor för att jobba med t.ex. 3D-printing, AR & VR glasögon, data analytics, IoT-enheter osv. Detta är roller som inte har funnits inom fabriken innan den fjärde industriella revolutionen. Industri 4.0 kommer att ta bort många roller och jobb som finns i tillverkningsindustrier idag men nya roller och tyngre uppgifter kommer att skapas inom verksamheter (Mohamad, 2021). Människor kommer inte att bli arbetslösa bara för att företagen installerar robotar och inför mer automation. Människan kommer fortfarande att behöva ta hand om den nya tekniken, det betyder att det inte leder till arbetslöshet men till arbetsbyten. Detta medför att fler personer kommer att behöva utbilda sig för att klara av framtiden och uppgifter som är mindre stimulerande eller dåliga för kroppen kommer att ersättas av robotar.
Effekterna av digitaliseringen är väldigt positiva eftersom de påverkar människor välmående och framgång. Möjligheten att vara mångsidig är mycket större än förr eftersom arbetsuppgifter och enformigt arbete kan nu utföras av datorer (Sonnegård, 2020). Eftersom datorer kan utföra rutinuppgifterna så kan personalen satsa på kompetensutveckling inom företaget och detta gör att allt fler personer slipper gå igenom den onda cirkeln som oftast talas om. Onda cirkeln innebär att personal utför arbete utan ansvar eller förtroende från arbetsledare, när de utför samma rutinarbete om och om igen, så blir de irriterade och motivationslösa. Om företagen utnyttjar digitaliseringens fördelar så innebär det början av nya möjligheter. Företag som Volvo som funnits i tiotals år behöver utvecklas, för att hinna med utvecklingen som andra bil företag går igenom. Målet är att alltid göra kunder glada och genom digitalisering så förkortas ledtider och det går snabbare att ställa om i produktionen. Rätt data i realtid kan bara uppnås genom digitala system och det leder till effektivare resultat. För Sveriges konkurrenskraft och framtid så krävs rätt användning av digital teknik, då leder det till lönsamma företag. När företag
22
automatiserar sin process så reduceras mänskliga misstag, som leder till stora förluster ifall misstagen spåras sent i processen. De ostimulerande rutinuppgifterna som sliter på kroppen och gör att anställda sjukanmäler sig reduceras, och följden av det är friskare personal som har roligt på arbetsplatsen (Thorstensson, 2018).
De svenska företagen kan öka sin omsättning genom digitalisering, t.ex. inom byggbranschen så bör företag ha ett system där de kan planera sin process i förväg i sin egen takt. Ifall det går att bygga hus på datorspel så bör det kunna gå att göra det på nätet för riktiga kunder (Smart industri. Framtidens industri, 2018). Detta ger företagen mer tid att handskas med kunder som är osäkra på vad dom vill ha eftersom kunder som redan är säkra på vad de vill ha, har redan designat sitt egna verk. Förut så var det mer behov av byggingenjörer för att utföra sådant arbetare men med hjälp av detta system så kan vem som helst vara försäljare. Rekryteringen blir billigare eftersom du kan rekrytera människa före kompetens i och med att de digitala verktygen börjar bli så kraftfulla (Smart industri. Framtidens industri, 2018). När företag slutar se digitaliseringen som en utmaning och istället ser det som ett verktyg vid sidan om som förenklar vardagen, så kommer de ta ett steg i rätt riktning. Detta system gjorde så att företaget Lundqvist Trävaru hanterade mer per person än innan, då de hade en tillväxt på endast trettio procent per år och på senare tid har tillväxten ökat till fyra hundra procent sammanlagt (Smart industri. Framtidens industri, 2018).
Automatisering hjälper till att behålla produktionen i Sverige eftersom då blir svenska företag effektiva och kan konkurrera med omvärlden. De flesta företagen var tvungna att göra allting manuellt t.ex. sätta lådor manuellt på pallar och köra de manuellt till lagret och detta är slöseri på tid (Smart industri. Framtidens industri, 2018). Transporter inom företagen skall kunna ske dygnet runt utan personal och tänk ifall fler företag kunde genomföra detta, att inte behöva betala ut löner till hundratals personal på flera timmar om dagen men samtidigt tjäna in pengar.
De enkla stegen i ett produktionssystem är enkla att ersätta med en robot eftersom de är så enkla att programmera in, samtidigt som det kan förekomma att om en enskild individ måste göra de enkla stegen i nio timmar i sträck kan det förekomma misstag. Användningen av hjärnan istället för kroppen är nyttigt för människor eftersom man minskar på rapportering och montont arbete.
Företaget TePe som sysslar med munhygien hade en tidsåtgång på 240 minuter att ställa om produktionen innan digitaliseringen reducerade den tiden till 2 minuter eftersom den mänskliga faktorn försvinner och kunderna får alltid rätt produkt eftersom det alltid är rätt etikett på rätt produkt (Smart industri. Framtidens industri, 2018). Då kan även företaget producera betydligt
23
fler produkter per timme än innan digitaliseringen och det gynnar ekonomin väldigt mycket.
För att andra företag skall införa digitalisering på ett korrekt sätt så bör de ta tips från andra företag som redan har implementerat digitaliseringen och även hyra in folk som är kritiska till brister i produktionen (Smart industri. Framtidens industri, 2018).
Digitaliseringen bidrar med förbättring av kvaliteten eftersom det blev en ökning av variation på produkter i t.ex. Volvo på det gamla sättet. Genom digitala instruktioner och verktyg som casat så informerar Volvo Penta sina operatörer med rätt uppgifter, innan så var operatörerna tvungna att använda sig av pärmar och ifall någon inte var informerad så blev det fel. Eftersom produkterna idag är komplexa så blir det viktigt med spårbarhet i produktionen som endast kan möjliggöras med hjälp av automatisering (Smart industri. Framtidens industri, 2018). När en kund får både en kvalitetssäkrad produkt samtidigt som ledtiderna förminskas så blir kunden nöjd och återkommer. Volvo Penta hade ett resultat på 40 procent på antal order utan justering, idag ligger den siffran på 86 procent i och med implementeringen av digitala system. Systemet med verktyget casat gör att pappersarbete minskar och det gynnar miljön väldigt mycket (Smart industri. Framtidens industri, 2018).
En produktion effektiviseras genom digitalisering, det kan Fristad Plast deklarera då de lämnade pappersarbete och automatiserade sitt system (Smart industri. Framtidens industri, 2018). När det blev en ökning av produktionen eftersom antalet människor i Sverige har ökat, så krävde det en moderniserad system. Fristad Plast hade inte en positiv prognos inför framtiden utan att först digitalisera systemet och deras lösning var digitala uppföljningssystem. De viktigaste för de var att se alla order på samma gång istället för att leta i pärmar eller pappershögar och lösningen var produktionsuppföljningssystem. Ifall det sker en omplannering syns det direkt på en skärm i realtid och det reducerar misstag eftersom man kan läsa fel, samtidigt som det tar tid (Smart industri. Framtidens industri, 2018). Målet är att ledarna i produktionen kan när som helst kontrollera processen och se vart en produkt befinner sig, detta medför att ifall kunden ringer och vill veta vart deras order är så kan de få ett svar. Utnyttjandegraden låg på 75 procent innan Fristad Plast startade och idag ligger kurvan på över 90 procent, detta har gjort att företaget har vuxit markant (Smart industri. Framtidens industri, 2018). Tack vare detta så har företaget inte behövt köpa en extra maskin som kräver extra anställning av maskinoperatörer för att kompensera. Stressnivån hos personalen på företaget har sjunkit samtidigt som arbetet har ökat och effektiviteten har ökat just på grund av digitaliseringen (Smart industri. Framtidens industri, 2018). Företaget Axelent utvecklade sitt system genom att använda sig av
24
direktuppkoppling i ett och samma system för att effektivisera systemet. De använder sig av mjukvaran SnapperWorks så att kunderna kan rita upp ett skyddsnät för att generera en ordet genom att importera sin ritningar (Smart industri. Framtidens industri, 2018). Att göra samma arbete med papper tog väldigt långt tid och nu är leveranserna mycket snabbare även svar och offerter. Arbetarna på Axelent är glada och längtar till att jobba och det blir en mycket bättre arbetsmiljö, även om kraven från kunderna är högre. Företaget ser tillbaka i tiden och konstaterar att de inte hade varit där de är idag utan digitaliseringen eftersom de inte alls hade haft samma tillverkningstakt (Smart industri. Framtidens industri, 2018).
Företaget Unibap försöker ge robotar mänskliga förmågor så som att kunna se, genom att kombinera artificiell intelligens med robotik och automation (Smart industri. Framtidens industri, 2018). En maskin idag har inte ögon så för att utvecklas vidare så försöker Unibap tillverka robotar som kan se för att mäta vart föremål finns på t.ex. en arbetsbänk. En robot som inte har ögon kan inte göra mycket mer än en människa ifall roboten är väldigt bra programmerad, men med ögon så kan företagen tanka av tjugo års arbetslivserfarenhet på tre veckor (Smart industri. Framtidens industri, 2018). Ifall alla företag skulle vilja digitalisera på samma höga grad som de mest ambitiösa företagen, så skulle det vara brist på programmerare.
Men med detta system så skall företagen använda ett CAD-program för att tala om roboten vad den skall göra och den informationen går sedan vidare till ett vision-system som styr roboten (Smart industri. Framtidens industri, 2018). För att även de små företagen skall lyckas med detta i framtiden så behöver de köra små serier eftersom kunderna gillar små förändringar kontinuerligt. Det skall vara enkelt att ställa om robotarna uppgifter när de utför små serier och man skall kunna byta program hela tiden (Smart industri. Framtidens industri, 2018).
Företagare brukar oftast bli obekväma när de hör ordet digitalisering, eftersom det är en stor förändring som vissa inte är förbereda att möta. Vissa är inte pålästa på vilka fördelar som kan finnas, andra blir stressade för att deras konkurrenter har dragit nytta av detta fenomen medan de själva är på samma ruta. En viktig faktor för en konkurrenskraftig framtid för företagen är teknisk utveckling. Produktionen effektiviseras och det blir besparingar av arbetskraft, stora mängder data går nu att sparas på grund av att datorerna har utvecklats och blivit kraftfulla.
Information finns tillgänlig och är offentligt för alla och detta är bakgrunden till digitaliseringen (Lindeblad, u.d.). En digitaliserad värld gör det enklare för företagaren att komma närmare sina kunder och förstå deras individuella behov. Varje kund efterfrågar någonting speciellt och som företagare går det att svara på efterfrågan på ett effektivt sätt och bygga bra relationer
